光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)及光(guang)(guang)催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法是目前研究(jiu)較多的(de)(de)(de)(de)一項高級氧化(hua)(hua)技(ji)術。所謂光(guang)(guang)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應,就是在光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下進行的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應需要分(fen)子(zi)吸(xi)收特定(ding)波長的(de)(de)(de)(de)電磁輻射,受激產(chan)生分(fen)子(zi)激發態,然后會發生化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應生成新的(de)(de)(de)(de)物質,或者變成引發熱反(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)中間(jian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)產(chan)物。光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)(fan)應的(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)能來源于光(guang)(guang)子(zi)的(de)(de)(de)(de)能量,在太陽能的(de)(de)(de)(de)利用(yong)中光(guang)(guang)電轉(zhuan)化(hua)(hua)以(yi)及光(guang)(guang)化(hua)(hua)學(xue)(xue)轉(zhuan)化(hua)(hua)一直是十分(fen)活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)領域。
光(guang)(guang)催化氧(yang)(yang)化技術(shu)利用(yong)光(guang)(guang)激發(fa)氧(yang)(yang)化將O2、H2O2等氧(yang)(yang)化劑與(yu)光(guang)(guang)輻射(she)相結合。所(suo)用(yong)光(guang)(guang)主(zhu)要為紫(zi)外光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用(yong)于處理污水中CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫(zi)外光(guang)(guang)的(de)Fenton體系中,紫(zi)外光(guang)(guang)與(yu)鐵離子之間存在著(zhu)協同(tong)效應,使(shi)H2O2分解產生羥基(ji)自由基(ji)的(de)速率大大加快,促進(jin)有機物的(de)氧(yang)(yang)化去除。
發(fa)展(zhan)史(shi):1972 年,Fujishima和(he) Honda在(zai)n—型半導體TiO2電極上(shang)發(fa)現了(le)光催化(hua)裂(lie)解水反(fan)應(ying),在(zai)Nature上(shang)發(fa)表(biao)了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開了(le)多相光催化(hua)新時代的序(xu)幕。
1976 年John. H .Carey等研究了多氯聯苯的(de)光(guang)催化(hua)氧化(hua),被認為是光(guang)催化(hua)技術在消除環(huan)境污染物(wu)方面的(de)首創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在光(guang)照條(tiao)件下,TiO2對丙(bing)烯環氧化(hua)具有光(guang)催化(hua)活性,從而拓寬了光(guang)催化(hua)的應(ying)用范(fan)圍,為有機物氧化(hua)反(fan)應(ying)提供了一條(tiao)新(xin)的思路。
自1983 年起,A.L.Pruden和(he)D.Follio就烷烴、烯烴和(he)芳香烴的(de)氯化物(wu)等一系列污染物(wu)的(de)光催化氧化作了連(lian)續研究,發現反(fan)應物(wu)都能迅速(su)降解(jie)。
1989 年,Tanaka.K 等(deng)人研究發現(xian)有(you)機物的(de)半導體(ti)光催化(hua)過程(cheng)由羥(qian)基(ji)(ji)自(zi)由基(ji)(ji)(OH)引起,在體(ti)系中加(jia)(jia)入H2O2可增加(jia)(jia)OH的(de)濃度(du)。
進入了90 年(nian)代,隨著納米技(ji)術的(de)興起和光催(cui)化(hua)技(ji)術在環(huan)境保護、衛生保健(jian)、有(you)機合成等方面應用(yong)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)發(fa)展迅速,納米量級(ji)的(de)光催(cui)化(hua)劑的(de)研(yan)(yan)究(jiu),已(yi)經成為國際上最活躍的(de)研(yan)(yan)究(jiu)領域(yu)之一。